专利名称：与数值控制装置连接的io单元的断线和断电的检测方法
技术领域：
本发明涉及与机床连接的外部信号输入输出单元的断线和断电的检测方
法，特别涉及在数值控制装置和机床中具备的主 从方式的IO单元的断线和
断电的4企测方法。
背景技术：
为在数值控制装置和机床之间进行DI/DO信号(输入信号/输出信号)的 输入输出，采用连接多台外部信号输入输出单元(以下称为"IO单元")的结 构。通常，在数值控制装置和IO单元之间进行DI/DO数据的交换。
另外，在DI/DO数据交换的同时对各10单元的状态(警报信息)进行通 信，用于发生警报时的原因分析(参照图8A以及图8B)。
已知在IO单元中发生断电时，作为警报信息通知该情况的技术(例如参 照特开2003—209590号公报)。在该技术中，在确保通信路径的权利前，需要 保持10单元的内部电路的电源电压，但为了进行该电源电压的保持，在IO 单元内必须具备大容量的电容器，存在成本升高的问题。
另外，例如参照特开平5—211560号公报公开了在电话交换系统等的信 息传输处理装置中，检测在上位装置和下位装置之间传输时发生数据故障的技 术。该技术采用自动扫描方式，在没有回复的情况下发出通信异常的警报，但 在该方式中，存在无法区别IO单元的断电和通信线断线等通信异常(无法确 定检测断电和通信线断线)的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够使前级的10单元迅速地得知在10单 元中发生的断电的警报信息的方法，而且，本发明的目的在于提供能够区别10 单元的通信线断线和断电来通知数值控制装置的，；险测10单元的通信线断线 和断电的方法。
本发明的与数值控制装置连接的多台IO单元的断电的检测方法具备以下的步骤在这些IO单元中的任何一个发生了断电时检测该断电；通过与通常 的通信不同的定时以及和通常的数据模式不同的数据模式的通信数据组向所 述IO单元的前级的IO单元发送检测到断电；以及当前级的IO单元接收到所 述通信数据组时将其作为断电检测信息进行存储。
上述检测方法还可以包括下述步骤在未接收到所述通信数据组，从后 级的IO单元空闲信号中断的情况下，判断发生了通信线的断线；和把通信线 的断线信息作为和所述断电检测信息不同的信息进行存储。
上述检测方法还可以包括下述步骤在从IO单元没有向数值控制装置进 行通信回复时，判断在IO单元中发生了警报；从接近数值控制装置的IO单元 顺序地获取通信线的断线以及断电的警报信息；以及显示或者向外输出取得的 警报信息。
根据本发明的方法，因为仅向前级的IO单元发送断线和断电的信息，所 以不会阻碍其他的IO单元的通信。另外，因为也不需要等待其他通信结束， 所以可以缩短检测到断电后维持IO单元的内部电路的电源电压的时间。由此， 不需要准备用于保持电源电压的大容量的电容器。
在发生了 IO单元的断电、通信线断线中的某一个时，对于数值控制装置 从IO单元没有回复。在成为该状态时，数值控制装置从在通信线上接近数值 控制装置的IO单元顺序地取得警报信息，通过进行警报的原因分析，能够判 断发生了 IO单元的断电和通信线断线中的哪一个。
通过参照附图对以下的实施例进^f亍说明，本发明的上述以及其他的目的 以及特征将会变得明确。在附图中
图1表示构成了由数值控制装置(CNC )和多个IO单元组成的数值控制系统。
图2表示正在和图1的CNC进行通信的一个IO单元发生了断电异常时 的状态。
图3表示在对发送数据进行发送的过程中，通信线发生了断线的状态。
图4说明CNC取得断电信息或通信线的断线信息。
图5是一流程图，其表示构成数值控制系统的一个IO单元为了检测在该IO单元内发生了断电并向其前级的IO单元通知该情况，该IO单元中内置的
处理器执行处理的算法。
单元中内置的处理器执行处理的算法的流程图。
图7表示关于CNC获取断电信息或通信线的断线信息，CNC内置的处 理器执行处理的算法的流程图。
图8A以及图8B表示根据来自主设备的指示发送警报信息的现有技术的一例。
具体实施例方式
图1表示了由数值控制装置(CNC ) 6和IO单元1 ~ 5组成的数值控制 系统的概要。在数值控制装置(CNC) 6上经由通信线7a 7e从属(主'从 方式)连接了 5个IO单元1 5。虽然未图示，但在CNC6中也内置了 IO单 元。
此外，图1表示在CNC 6和10单元3以外的10单元正在对DI数据8 (从IO单元向CNC发送的信息)进行通信时，10单元3中发生了断电的异 常状态时的状态。此时，10单元3向前级的IO单元2发送表示发生了断电的 断电检测信息9。因为该断电检测信息9被数据组化，所以以下把该数据组化 的断电检测信息称为"断电通知用通信数据组"。
在图l的例子中，在IO单元3中发生了断电的异常的情况下，仅向其前 级的IO单元2发送上述的断电通知用通信数据组，不向之前的10单元1或 CNC6发送。即，此时仅IO单元2能够接收断电通知用通信数据组。
此外，不是在IO单元3中而是在其他的IO单元l、 2、 4、 5中发生了电 源异常时，与上述IO单元3的情况相同，向各自的前级的IO单元发送断电通 知用通信数据组。在IO单元1中发生了电源异常时，CNC6中内置的IO单 元(未图示)成为"前级的IO单元"，向它进行发送。
图1表示的断电通知用通信数据组10是在各个10单元1~5内预先准备 的8位的特殊通信数据组，将其第三位103作为断电检测位准备。该断电通知 用通信数据组10由通过加密不会在通常的数据通信中产生的数据模式构成。
该断电通知用通信数据组10因为是上述的结构，所以能够把在IO单元
1 ~ 5的任何一个中发生了断电的情况使用短的数据通知给发生该断电的IO单 元的前级的IO单元，最终通知CNC6。
图2表示在正在和CNC 6进行通信的IO单元3中发生了断电异常时的 状态。在IO单元3中发生了断电的异常时，IO单元3立即中断和CNC 6的 通信，取而代之的是发送数个数据组左右的长度的空闲信号llc，然后，发送 断电通知用通信凝:据组lld。
根据图2可知，当参照从IO单元3向CNC 6发送的信号11时，IO单元 3在检测到断电之前向CNC 6发送通常的发送数据1 la,但是当检测到断电时 在该时刻lib立即中断该发送数据lla，取而代之的是接着到目前为止的发送 数据lla之后发送空闲信号llc，并且，接着该空闲信号llc之后发送1数据 组左右的断电通知用通信数据组lld。上述数个数据组左右的长度的空闲信号 llc可以采用信号是l的状态继续一定时间以上的信号。
前级的10单元2通过从检测到断电的后级的IO单元3取得空闲信号 llc，能够与到目前为止接收到的发送数据lla相区别地接收断电通知用通信 数据组1 ld。该区别的断电通知用通信数据组lld被记录在接收它的IO单元2 中内置的寄存器(未图示)中。
发送数据11 a因为在中途被停止发送，所以发送中的该数据11 a被破坏。 但是，因为来自发生了断电的IO单元3的发送数据不具有可靠性，所以发送 数据lla即使在发送过程中被破坏也不会产生问题。
此外，图2所示的"断电通知用通信数据组lld"和图l所示的"断电通 知用通信数据组10"具有相同的数据结构(为说明上的方便，仅使两者的符 号不同)。
无论在图1所示的IO单元3的状态(发生了断电的状态)下，还是在图 2所示的IO单元3的状态(发生了断电的状态)下，只要只向该IO单元3的 前级的10单元2传送断电通知用通信数据组10、 lld即可。因此，可以不等 待来自CNC 6的访问从发生了断电的IO单元3向其前级的IO单元2发送断 电通知用通信数据组IO、 lld,结果，可以缩短IO单元3断电时必须保持电 压的电压保持时间。
图3表示在IO单元1 ~ 5中，在IO单元3发送发送数据12的过程中通
信线7C发生断线的状态。在通常的通信中在没有收发到信息输入以及信息输
出数据(DI/DO数据)时，各IO单元l 5收发空闲信号。从后级的IO单元 发送DI数据(输入信息数据)或空闲信号，前级的各IO单元监视该信号。此 外，最后级的10单元(在图3的例子中为IO单元5 )不需要进行该监视。
在图3中，在IO单元2没收到上述的断电通知用通信数据组，并且来自 后级的10单元3的空闲信号中断(例如在一定时间以上接收到全O (foil 0) 的信号)时，判断为连接IO单元2和IO单元3的通信线7c发生断线，把该 通信线7c发生断线的信息记录在IO单元2中内置的寄存器中。
图4说明数值控制装置(CNC)取得断电信息或通信线的断线信息。在 IO单元1 ~5中的任何一个发生断电或者通信线7a 7e的任何一条发生断线 的情况下，不会从IO单元1 ~5向CNC 6回复。在成为该状态时，CNC6在 停止通常的DI/DO数据的收发后，从在通信线上接近CNC 6的IO单元顺序 地(在图4的例子中从IO单元1开始)发送警报信息请求信号13a、 13b，取 得断电信息或通信线断线的信息。该取得的断线或者断电的信息可以在CNC 6 附带的显示画面(未图示)上显示警报原因进行通知。
图5是一流程图，其表示构成数值控制系统的一个10单元为了检测在该 IO单元内发生了断电并向其前级的IO单元通知该情况，该IO单元中内置的 处理器执行处理的算法。
首先，判断是否检测到断电(步骤Al)，如果未检测到断电则在检测到 之前持续进行该;险测。然后，当检测到断电时，判断被;险测到断电的IO单元 是否正在通信(步骤A2)。当判断为正在通信时，切断IO单元的通信(步骤 A4)，取而代之在数个数据组的长度的期间发送空闲信号(步骤A5),之后向 前级的IO单元发送断电通知用通信数据组(步骤A3 )，结束该断电通知处理。
另 一方面，当在步骤A2中判断为发生了断电的IO单元不是正在通信时， 向前级的IO单元发送断电通知用通信数据组(步骤A3),结束该断电通知处 理。
图6是表示为了处理来自发生了断电的后级的IO单元的信号，前级的IO 单元中内置的处理器执行处理的算法的流程图。
首先，判断前级的10单元是否正在从后级的IO单元接收通常的数据(步
骤B1)，如果判断为正在接收通常的数据，则把该接收数据向其前级的IO单
元发送(通常的数据处理)(步骤B4)，并返回步骤B1。另一方面，当在步骤 Bl中判断为没有接收到通常的数据时，进而判断是否正在接收空闲信号(步 骤B2)。当判断为正在接收空闲信号时，判断是否在一定时间以上接收到全O 的信号(换句话说，空闲信号是否已中断)(步骤B3)。然后，当判断为在一 定时间以上接收到全0的信号时，设置10单元的警报寄存器的通信线断线检 测位(步骤B5),结束该处理。
另一方面，当在步骤B2中判断为没有接收到空闲信号，或者在步骤B3 中判断为未在一定时间以上接收到全O的信号(空闲信号未中断)时，前进到 步骤B6,进而判断是否接收到断电通知用通信数据组。然后，当判断为未接 收到断电通知用通信数据组时，判断是否在一定时间以上接收到全0的信号 (步骤B8)。因此，当判断为未在一定时间以上接收到全O的信号时，从步骤 B8返回步骤B1。另一方面，当在步骤B8中判断为在一定时间以上接收到全 0的信号时，设置IO单元的警报寄存器的通信线断线检测位(步骤B5),结 束该处理。
另一方面，当在步骤B6中判断为正在接收断电通知用通信数据组时，设 置存在于IO单元内的警报寄存器的断电的检测位(步骤B7),结束该处理。
图7表示关于数值控制装置(CNC)获取断电信息或通信线的断线信息， CNC内置的处理器^M亍处理的算法的流程图。
首先，判断是否检测到通知数据非法或没有回复的警报(步骤Cl)。如 果没有检测到警报则在检测到之前持续进行该检测。然后，当检测到警报时， CNC停止和IO单元的通常的通信(步骤C2 ),从接近CNC的10单元顺序地 对全部的10单元请求警报信息(步骤C3 )。然后，判断是否从各10单元有回 复到来(步骤C4)。
当在步骤C4中判断为有回复到来时，在将回复的警报信息存储在CNC 内的存储装置中之后(步骤C7 )，返回步骤C3,对全部的10单元请求警报信 息(步骤C3 )。另 一方面，当CNC结束向10单元的警报信息的收集，从任何 一个IO单元都没有回复时从步骤C4 (判断结果N0)前进到步骤C5，执行 警报原因的解析，进行警报原因的显示，结束该断线信息取得处理。
权利要求
1.一种断电的检测方法，用于检测与数值控制装置连接的多台IO单元的断电，其特征在于，具备以下的步骤在所述IO单元中的任何一个发生了断电时检测该断电；通过与通常的通信不同的定时以及和通常的数据模式不同的数据模式的通信数据组向所述IO单元的前级的IO单元发送检测到断电；以及当前级的IO单元接收到所述通信数据组时将其作为断电检测信息进行存储。
2. 根据权利要求1所述的断电的检测方法，其特征在于， 还包括以下步骤在未接收到所述通信数据组，从后级的IO单元空闲信号中断的情况下， 判断发生了通信线的断线；和把通信线的断线信息作为和所述断电检测信息不同的信息进行存储。
3. 根据权利要求2所述的断电的检测方法，其特征在于， 还包括以下步骤在从10单元没有向数值控制装置进行通信回复时，判断在IO单元中发 生了警报；从接近数值控制装置的10单元顺序地获取通信线的断线以及断电的警报 信息；以及显示或者向外输出取得的警报信息。
4. 一种数值控制系统，用于检测与数值控制装置连接的多台IO单元的断 电，其特征在于，各IO单元包括检测单元，用于当在自身的IO单元中发生了断电时检测该断电； 发送单元，用于在和通常的通信不同的定时而且通过和通常的数据模式不同的数据模式的通信数据组向前级的10单元发送由所述检测单元检测到的断电的信息；以及 断电检测信息存储单元，用于当从后级的10单元通过所述通信数据组发 送来断电的信息时，接收该信息将其作为断电检测信息进行存储。
5. 根据权利要求4所述的数值控制系统，其特征在于， 所述数值控制装置包括判断单元，用于监^f见是否未接收到所述通信数据组，从后级的10单元空 闲信号中断，当检测到空闲信号中断时判断发生了通信线的断线；以及通信线的断线信息存储单元，用于存储所述判断单元取得的通信线的断 线的信息。
6. 根据权利要求5所述的数值控制系统，其特征在于， 所述数值控制装置包括警报发生判断单元，用于监视从IO单元向数值控制装置的通信回复，在 附带警报信息的回复到来时，判断10单元中发生了警报；警报信息取得单元，用于通过所述警报发生判断单元从接近数值控制装 置的IO单元顺序地获取通信线的断线以及断电的警报信息；以及显示/输出单元，用于把所述警报信息取得单元取得的警报信息进行画面 显示或者向外部输出。
全文摘要
本发明提供一种与数值控制装置连接的多台IO单元的断线和断电的检测方法，当在任何一个IO单元中发生了断电时该IO单元检测该断电，通过和通常的通信不同的定时以及通过和通常的数据模式不同的数据模式的通信数据组将其向前级的IO单元发送。接收到该通信数据组的前级的IO单元将其作为断电检测信息存储在内置的存储器中。
文档编号G05B19/414GK101373381SQ20081013406
公开日2009年2月25日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年8月23日
发明者曾根裕二, 羽田浩二 申请人:发那科株式会社